发动机的结构与工作原理
发动机结构及工作原理
发动机结构及工作原理发动机是一种将燃料的化学能转化为机械能的设备，它是现代交通工具的核心部件。
发动机的结构和工作原理可以分为以下几个方面：1. 缸体和活塞：发动机通常由多个缸体和活塞组成。
每个缸体内有一个活塞，活塞可在缸体内上下移动。
2. 燃烧室和气门：每个缸体上有进气阀和排气阀，它们控制气体的进出。
缸体上有一个燃烧室，燃料在燃烧室内被点燃。
3. 点火系统：发动机通过点火系统引燃混合气体。
点火系统包括火花塞和点火线圈，火花塞用于在燃烧室内产生火花以点燃混合气体，点火线圈用于提供高压电流。
4. 混合气体供应系统：发动机需要与燃烧所需的空气混合的燃料。
混合气体供应系统包括燃油喷射装置或化油器，可以将燃料喷射到进气阀之前与空气混合。
5. 状态转换和循环：在发动机运行过程中，活塞通过连杆与曲柄轴连接，由曲柄轴驱动旋转。
活塞在缸体内上下往复运动，产生能量。
6. 排气系统：发动机在燃烧燃料的过程中产生废气，排气系统将排出废气。
发动机的工作原理是通过循环将燃料燃烧产生的气体能量转化为机械能。
一般而言，有四个传统循环类型，分别是：四冲程循环、二冲程循环、循环和循环。
在四冲程循环中，将汽缸内的空气燃料混合物压缩到较高压力。
接下来，进气阀关闭，活塞上升，将燃料混合物压缩。
在活塞上升到最高点时，点火线圈产生一个火花，点燃压缩的燃料混合物。
燃烧产生的气体推动活塞向下，推动曲柄轴旋转。
在活塞下降到最低点时，排气阀打开，废气排出。
通过这个过程，连续循环的进行，发动机就能够持续产生机械能，驱动交通工具前进。
此外，现代发动机还会采用一些额外的技术，如涡轮增压、可变气门正时等，来提高燃料利用率或增加动力输出。
发动机的结构和工作原理
发动机的结构和工作原理发动机是一种能够将燃料化学能转化为机械能的装置，被广泛应用在汽车、飞机、船舶等交通工具上。
发动机的结构和工作原理是相对复杂的，下面将详细介绍。
1.缸体和活塞：发动机的缸体是由铸铁或铝合金制成的，用来容纳活塞和气缸盖。
活塞是一个圆柱形的零件，可以在气缸内来回运动。
2.气缸盖：气缸盖是安装在缸体上部的零件，用于密封气缸，同时提供进气门和排气门的位置。
3.进气系统：进气系统用于将空气和燃料混合物引入到发动机中。
它包括进气道、空气滤清器、节气门、油门阀等部件。
4.排气系统：排气系统用于将燃烧产生的废气排出发动机。
它包括排气管、排气阀门等零部件。
5.点火系统：点火系统用于在气缸中的燃料混合物被压缩后，通过火花塞点火产生燃烧。
它包括点火线圈、火花塞、分配器等。
6.冷却系统：冷却系统用于控制发动机温度，防止过热。
它包括水泵、散热器、风扇等。
7.润滑系统：润滑系统用于减少发动机各零部件的摩擦和磨损，提供润滑油来保持运转的顺畅。
它包括油泵、油箱、滤清器等。
发动机的工作原理如下：1.进气冲程：当活塞向下运动时，进气门打开，进气道中的混合气被吸入气缸中。
同时，活塞也会将气缸内的废气排出。
2.压缩冲程：活塞向上运动，进气门关闭，气缸内的混合气被压缩，提高了其温度和压力。
3.燃烧冲程：当活塞达到最高位置时，点火系统触发火花塞点火，点燃混合气，产生爆炸。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
4.排气冲程：当活塞再次向上运动时，排气门打开，排出废气。
这样，活塞在缸体内的移动就会转换为曲轴的旋转运动，通过连杆和曲轴传递到汽车的轮胎或者其他部件上，实现车辆的运动。
总结起来，发动机是由缸体、活塞、气缸盖、进气系统、排气系统、点火系统、冷却系统和润滑系统等部分组成的。
其工作原理是通过进气、压缩、燃烧和排气四个冲程完成燃料的燃烧，并将活塞的往复运动转换为连续的旋转运动，以产生机械能。
这些结构和工作原理的理解对于我们更好地使用和维护发动机具有重要意义。
发动机的结构与原理
发动机的结构与原理发动机是一种将化学能转换为机械能的装置，是现代交通工具和工业机械不可或缺的核心部件。
本文将探讨发动机的结构与原理，帮助读者更好地理解发动机的工作原理和构造。
一、发动机的基本结构1. 缸体：发动机的结构基础是缸体，它通过滚针轴承和活塞连接杆将发动机的往复运动转化为旋转运动。
缸体一般由铸铁或铝合金制成，具有良好的强度和散热性能。
2. 活塞和活塞环：活塞是在缸体内进行往复运动的零件，它与缸体之间通过活塞环密封，以防止气缸压力泄漏。
活塞与曲轴通过连杆相连，将往复运动转换为旋转运动。
3. 曲轴和连杆：曲轴是发动机的主轴，它通过连杆与活塞相连，将往复运动转化为旋转运动。
连杆连接活塞和曲轴，使活塞在缸体内上下运动时能够传递动力。
4. 气门和汽门机构：发动机的进气和排气由气门负责控制，气门机构是控制气门开闭的装置。
气门的开闭通过凸轮轴和摇臂传递，调节气门开启和关闭的时间和程度，以实现进气和排气的控制。
5. 燃烧室和火花塞：燃烧室是燃烧混合气的区域，它位于缸体内部。
火花塞负责产生火花点火，将压缩空气燃油混合物点燃，从而推动活塞向下运动。
6. 冷却系统：发动机工作时会产生大量的热量，为了保持发动机的工作温度，需要使用冷却系统进行散热。
冷却系统一般由水冷和风冷两种方式，通过循环冷却剂将热量带走。
二、发动机的工作原理1. 进气冲程：活塞向下运动，气门打开，进气门逐渐开启。
活塞下降时，汽缸内的压力较低，进气阀打开后，燃油与空气混合进入气缸，形成可燃混合物。
2. 压缩冲程：活塞向上运动，气门关闭，进气道关闭。
活塞上升时，将进气混合物压缩，使之达到更高的压力和温度，增加燃烧效率。
3. 燃烧冲程：在活塞到达顶点时，火花塞产生火花，点燃燃料混合物。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，转化为机械能，推动发动机运转。
4. 排气冲程：活塞再次向上运动，排气门打开，排气气体通过排气门排出气缸，完成循环过程。
三、发动机的类型根据不同的工作原理和燃料使用方式，发动机可以分为以下几种类型：1. 内燃发动机：内燃发动机是利用可燃混合物在气缸内燃烧产生高温高压气体推动活塞运动的发动机。
发动机结构及工作原理
发动机结构及工作原理发动机是一种能够将燃料转化为机械能的装置，它是现代交通工具的核心部件之一。
发动机的结构和工作原理可以分为以下几个方面：1. 气缸：发动机通常由多个气缸组成，每个气缸都有一个活塞。
气缸是放置燃烧过程发生的地方，它是发动机的基本工作单元。
2. 活塞和连杆：活塞与气缸内壁相贴合，并可以往复运动。
连杆将活塞与曲轴连接起来，当活塞上下运动时，连杆将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
3. 曲轴：曲轴是发动机的主轴，它将活塞的上下运动转化为旋转运动。
曲轴上的凸轮将连杆的运动转化为发动机的输出轴的旋转运动。
4. 气门：气门位于气缸上方的气门座中，通过开启和关闭气门来控制气缸内气体的进出。
气门的开闭由凸轮轴上的凸轮来驱动。
5. 点火系统：发动机的点火系统用于在适当的时机点燃燃料和空气混合物，引发燃烧过程。
点火系统通常包括点火塞、高压线圈和电控模块等组件。
工作原理：1. 进气冲程：活塞从上死点向下运动，气门开启，使气缸内的燃料和空气混合物通过进气道进入气缸。
2. 压缩冲程：活塞从下死点向上运动，同时气门关闭，压缩气缸内的燃料和空气混合物。
压缩过程使混合物的压力和温度升高。
3. 燃烧冲程：当活塞接近上死点时，点火系统点燃混合物，产生爆炸，使气缸内的压力急剧增加。
爆炸产生的能量推动活塞向下运动，并通过连杆和曲轴转化为旋转运动。
4. 排气冲程：活塞再次向上运动，同时排气门打开，将燃烧后的废气排出气缸。
然后活塞再次向下运动，进入下一个工作循环。
通过不断重复上述工作循环，发动机不断地将燃料转化为机械能，提供动力驱动车辆的运行。
部分现代发动机还通过涡轮增压、直接喷射等技术来提高燃烧效率和动力输出。
发动机总体结构及工作原理
发动机总体结构及工作原理发动机总体结构及工作原理一、总体概述⑴发动机的定义发动机是一种能够将燃料能转化为机械能的装置，用于驱动机械设备或载具。
⑵发动机的分类发动机可以按照不同的工作原理进行分类，常见的分类包括内燃机、外燃机和蒸汽机等。
二、内燃机的结构与工作原理⑴发动机的构成部分内燃机主要由缸体、活塞、连杆、曲轴、气门机构、点火装置和燃油系统等组成。
⑵四冲程内燃机的工作原理四冲程内燃机通过完成四个冲程（进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程）来完成一次工作循环。
⑶发动机的点火方式发动机的点火方式包括电火花点火和压燃点火两种方式。
⑷发动机的供油系统发动机的供油系统主要由燃油泵、喷油嘴和燃油滤清器等组成，用于向发动机提供燃油。
⑸发动机的冷却系统发动机的冷却系统通过循环冷却剂来控制发动机的温度，防止过热。
三、外燃机的结构与工作原理⑴外燃机的构成部分外燃机主要由燃烧室、锅炉、蒸汽涡轮机和冷凝器等组成。
⑵外燃机的工作原理外燃机通过将燃料燃烧产生的热能传递给工作介质（如水蒸气），并利用工作介质的热能驱动蒸汽涡轮机产生机械能。
四、蒸汽机的结构与工作原理⑴蒸汽机的构成部分蒸汽机主要由蒸汽汽缸、活塞、连杆、曲轴和阀门等组成。
⑵蒸汽机的工作原理蒸汽机通过将燃料燃烧产生的蒸汽驱动活塞运动，从而产生机械能。
五、本文所涉及的附件⑴发动机总体结构图附件1为发动机总体结构图，请参考。
⑵发动机工作示意图附件2为发动机工作示意图，请参考。
六、本文所涉及的法律名词及注释⑴发动机法律名词解释- 污染物排放标准：国家对车辆发动机排放的污染物进行限制的标准。
- 燃油消耗量：单位时间内发动机消耗燃油的量。
⑵发动机法律名词解释- 结构耐久性：发动机在使用过程中经受振动、温度、压力等因素的耐久性。
- 故障诊断系统：用于检测发动机运行时可能出现的故障，并进行诊断的系统。
汽车发动机基本结构与工作原理
汽车发动机基本结构与工作原理一、发动机的基本结构：1.缸体和缸盖：发动机的主体部分，用于容纳气缸和活塞，并封闭燃烧室。
2.活塞和连杆：活塞在气缸内作往复运动，通过连杆将动力传递给曲轴。
3.曲轴和飞轮：曲轴通过连杆将活塞的直线运动转换为旋转运动，并传递给传动系统。
4.气门和气门机构：控制气缸进出气体的开关装置，包括进气门和排气门。
5.火花塞和点火系统：火花塞在燃烧室内产生火花，点火系统提供火花塞所需的电力。
6.进气系统和排气系统：进气系统将空气和燃料混合物送入燃烧室，排气系统将排出废气。
7.冷却系统：通过循环冷却液来对发动机进行冷却，确保发动机正常运行。
二、发动机的工作原理：1.进气过程：在进气过程中，进气门打开，活塞下行，汽缸内形成负压，汽缸内的混合气体进入燃烧室。
同时，燃料喷射器喷射燃油进入混合气体中，形成可燃混合气体。
2.压缩过程：在压缩过程中，进气门关闭，活塞上行，将可燃混合气体压缩至极限，并使燃料和空气更加充分混合，形成易燃混合气体。
此时，活塞上行所需动力由曲轴提供。
3.工作过程：在工作过程中，点火系统产生火花，点燃易燃混合气体，燃烧过程产生剧烈的高温和高压气体。
这些气体推动活塞向下运动，通过连杆将动力传递给曲轴。
曲轴的旋转运动将线性运动转换为旋转运动，并传递给传动系统，从而驱动车辆行驶。
4.排气过程：在排气过程中，排气门打开，活塞上行，将燃烧后产生的废气排出燃烧室，并送入排气系统。
排气过程完成后，进入下一次循环。
总结：汽车发动机的基本结构和工作原理决定了它的工作特点和性能。
不同形式的发动机在结构和工作原理上会有所不同，但都遵循了同样的基本工作原理。
了解汽车发动机的基本结构和工作原理，对于维修、保养和改进汽车都非常重要，也有助于提高对汽车的理解和欣赏。
发动机工作原理及结构
发动机工作原理及结构引言发动机是现代交通工具的核心部件，其工作原理和结构是了解、推动交通工具技术发展的基础。
本文将对发动机的工作原理和结构进行全面、详细、完整的探讨。
工作原理发动机的工作原理通常包含以下几个方面：燃烧过程发动机是通过内燃机的方式将燃料转化为机械能的装置。
其燃烧过程一般包括以下几个步骤： 1. 空气进气：发动机通过进气道吸入空气，将其引入燃烧室。
2.燃料喷射：燃料被喷射进燃烧室，与空气混合形成可燃混合物。
3.压缩：活塞在上行过程中将燃气进行压缩，增加其温度和压力。
4.爆发燃烧：当燃气达到一定温度和压力时，点火系统将触发点火，引发混合物的爆发燃烧。
5.膨胀：燃烧产生的高温高压气体推动活塞下行，将化学能转化为机械能。
6.排气：活塞下行过程中将燃烧产物排出发动机，准备进行下一个循环。
循环方式根据燃烧过程的方式，发动机可分为四冲程发动机和两冲程发动机。
四冲程发动机四冲程发动机的工作过程包括进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
1. 进气冲程：活塞向下运动，吸入空气和燃料混合物。
2. 压缩冲程：活塞向上运动，将进气的空气和燃料混合物压缩。
3. 燃烧冲程：点火系统触发点火，燃料燃烧，推动活塞向下运动。
4. 排气冲程：活塞向上运动，将燃烧产物排出发动机。
两冲程发动机两冲程发动机的工作过程只有进气和压缩的冲程和燃烧和排气的冲程。
1. 进气/压缩冲程：活塞向上运动，将空气和燃料混合物压缩。
2. 燃烧/排气冲程：点火系统触发点火，燃料燃烧，推动活塞向下运动，在下行过程中将燃烧产物排出发动机。
热力循环发动机的工作循环一般采用热力循环来描述。
常见的热力循环包括： 1. Otto循环：适用于汽油机，包括压缩、燃烧和膨胀三个过程。
2. Diesel循环：适用于柴油机，包括压缩、燃烧和膨胀三个过程。
3. Brayton循环：适用于燃气轮机，包括压缩、燃烧和膨胀三个过程。
结构组成发动机的结构组成有以下几个方面：活塞活塞是发动机的核心部件之一，其作用是将燃烧产生的能量转化为机械能。
发动机总体结构与工作原理
五大系统之－－点火系
作用：按规定时刻及时点燃气缸内的混合气。 组成：由蓄电池、分电器、点火线圈、火花塞等组成。
五大系统之－－起动系
作用：使静止的发动机起动。 组成：由起动机及附属装置组成。
三、发动机基本术语
工作循环：每完成一次热功转换的工作过程。 上止点：活塞离曲轴回转中心最远处。 下止点：活塞离曲轴回转中心处。 曲柄半径R ：连杆与曲轴连接中心至曲轴旋转中心的距离。 活塞行程S：上、下两止点间的距离（mm），S=2R；
五大系统之－－润滑系
作用：润滑、冷却、清洗、防腐、密封等。 组成：由机油泵、滤清器、限压阀、油道等组成。
五大系统之－－燃料系（汽油车）
作用：按需要向气缸内供应已配制好的可燃混合气，燃烧后排出废气。 组成：化油器式由燃油箱、汽油泵、化油器、进排气管、滤清器等组成。
五大系统之－－燃料系（柴油车）
作用：向气缸内供应纯空气并在规定时刻向 气缸内喷入柴油，燃烧后排出废气。
发动机总体结构与工作原理
一、发动机的分类
发动机是将其它形式的能量转变为机 械能的机器。
分类： 按使用燃料分：汽油机、柴油机等。
按工作循环分：四冲程发动机、二冲程发动机。
按冷却方式分：水冷式、风冷式
按气门装置位置分：侧置式、顶置式
按气缸排列分：直列式发动机、V型发动机。
按气缸数分：单缸发动机、多缸发动机。
柴油机 165F：表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型 495Q：表示四缸，四行程，缸径95mm，水冷车用 X4105： 表示四缸，四行程，缸径105mm，水冷通用型，X表示系列代号
结语
谢谢大家！
冲程：活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程； 气缸工作容积（Vh）：活塞从上止点到下止点所让出的空间容积。 发动机工作容积（Vl）：发动机所有气缸工作容积之和，也叫发动机的排量。
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下止点---活塞顶部离曲轴 中心最近处，即活塞最 低位置。
活塞行程---上、下止点间 的距离。
曲柄半径---曲轴连杆下 端的连接中心至曲轴中 心的距离。活塞每走一 个行程相应于曲轴转角 180。
发动机的结构与工作原理
气缸工作容积（气缸排量）-----活塞从上 止点到下止点所扫过的容积。多缸发动机 各气缸工作容积的总和，称为发动机工作 容积或发动机排量。
发动机的结构与工作原理
3．按冷却方式分 水冷式发动机：以水为冷却介质。 风冷式发动机：以空气作为冷却介质。
4.按点火方式 压燃式(CI)发动机：利用气缸内空气被压缩
后产生的高温，使燃油自燃。如柴油机。 点燃式(SI)发动机：利用火花塞发出的电火
花强制点燃燃料，使燃料强行着火燃烧。 如汽油机、煤气机。
发动机的结构与工作原理
四冲程发动机的工作循环---进气行程、压缩 行程、膨胀行程(作功行程)、排气行程。
四冲程汽油发动机经过进气、压缩、燃烧作 功、排气四个行程，完成一个工作循环。 这期间活塞在上、下止点间往复移动了四 个行程，相应地曲轴旋转了两周。
发动机的结构与工作原理
发动机的结构与工作原理
进气行程： 进气门开启，排气门关闭。随着活塞从上止
点向下止点移动，气缸内形成真空吸力， 可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入 气缸。进气终了时气缸内气体压力约为 0.075一0.09Mpa，温度达370一400K。 在示功图上，进气行程用曲线ra表示。曲线 ra位于大气压力线下，它与大气压力线纵 坐标之差即表示气缸内的真空度。
发动机的结构与工作原理
的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动 力的机构。（气缸体、活塞连杆组、曲轴飞轮组）
配气机构--是使可燃混合气及时充入气缸并在燃烧 后及时将废气从气缸中排出。（气门组、气门传动组）
发动机的结构与工作原理
2．六大系统 供给系统--油箱、汽油滤清器、汽油泵、化油器(节
气门体)、喷油器、油轨(燃油喷射式发动机)、空 气滤清器和进气歧管等。 点火系统--分电器、点火线圈和火花塞等。 冷却系统--水泵、节温器、风扇和散热器等。 润滑系统--油底壳、集滤器、机油泵、滤清器、调 压阀和安全阀等。 起动系统--起动机及附属设备组成。 充电系统--蓄电池、发电机、调节器等。
汽车设计方法手段的变化： 汽车带来的问题 (效率、污染、事故) 我国汽车发展的三个阶段：
1953—1978 苏联生产模式（1953--1956 一汽投产，1968---1975 二汽 投产）。 1978—1993 （1985 七五计划列为支 柱产业，1987确定发展轿车（一汽、二 汽、上海、天津、北京、广州六大基 地），1993年达130万辆）。 1994— 汽车工业迅速发展时期。
了全球80%以上的汽车生产。 通用、福特、克莱斯勒占美国90%以上的汽车生产。 汽车已发展为集计算机技术、设计理论、测试手段、新型材
料、工艺技术等科学技术为一体、充分展现机电一体化的高 科技产品。主要表现在：
汽车的各系统的电子技术： 汽车发动机结构变化： 汽车底盘的变化： 汽车车身的变化：
发动机的结构与工作原理
（电子控制技术）
发动机的结构与工作原理
1.2 发动机工作原理
1.2.1、四冲程发动机工作原理 基本结构： 气缸2内装有活塞3，活塞通过活塞销4、连
杆5与曲轴9相连接。活塞在气缸内作往复 运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入 新鲜气体和排出废气，设有进气门15和排 气门16。
发动机的结构与工作原理
发动机的结构与工作原理
发动机的结构与工作原理
国内外汽车工业的发展
汽车的诞生（第一辆汽车的出世） 1886年1月29日德国奔驰获得汽车专利
发动机的结构与工作原理
发动机的结构与工作原理
汽车保有量 8亿多，我国 2400多万辆 汽车年产量全世界5000多万辆，我国2003年产销430万辆，
位居世界第4位，预计…… 汽车生产的规模化、垄断化逐步扩大。世界20家产商垄断
发动机的结构与工作原理
5．按凸轮轴位置分 侧置式：凸轮轴位于气缸体一侧。 顶置式：凸轮轴位于气缸盖上。顶置式又分
为以下两种： 单顶置凸轮轴(SOHC)发动机：发动机有一
根置于气缸盖上的凸轮轴。 双顶置凸轮轴(DOHC)发动机：发动机有两
根置于气缸盖上的凸轮轴。
发动机的结构与工作原理
6．按进气方式分 自然吸气式发动机：空气靠活塞的抽吸作用
发动机的结构与工作原理ຫໍສະໝຸດ 第1章 发动机结构与工作原理
1.1 发动机的分类和基本结构 1.1.1 发动机的分类 发动机—内燃机--燃料中的化学能--热能--机械能的
机器。 1．按燃料分
可分为柴油机、汽油机和天然气机等。
2．按实现循环的行程数分 四冲程发动机---活塞移动四个行程或曲轴转两圈， 气缸内完成一个工作循环。 二冲程发动机---活塞移动两个行程或曲轴转一圈， 气缸内完成一个工作循环。
压缩行程： 在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴
推动活塞由下止点向上止点移动一个行程。 可燃混合气要经过压缩---容积缩小、密度加
大、温度升高。 在示功图上，压缩行程用曲线ac表示。压缩
终了时(上止点)，混合气被压缩到燃烧室中， 压力升高到0.6---1.2Mpa，温度可达600 一700K。
发动机的结构与工作原理
进入气缸内。 增压式发动机：为增大功率，在发动机上装
有增压器，使进入气缸的气体预先经过压 气机压缩后再进入气缸。
发动机的结构与工作原理
7．按气缸数目分 单缸发动机。 多缸发动机。按气缸的排列型式又可分为多种形式。 8．按气缸的排列型式分 直列立式发动机：所有气缸中心线在同一垂直平面
内。 直列卧式发动机：所有气缸中心线在同一水平平面
内。 V型发动机：气缸中心线分别在两个平面内，且两
平面相交呈V型。 对置式发动机：V型夹角为1800时又称为对置式。 其他：还有W型(奥迪W16)、H型、X型、星型等
发动机的结构与工作原理
1.1.2 发动机的基本结构 发动机一般都是由两大机构和六大系统组
1．两大机构 曲柄连杆机构--是发动机借以产生动力，并将活塞
压缩前气缸中气体的最大容积Va（工作容 积Vs+燃烧室容积Vc（最小容积））与 压缩后的最小容积之比称为压缩比。